天津中医药  2025, Vol. 42 Issue (10): 1310-1318

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王添, 刘金雨, 张紫萦, 等.
WANG Tian, LIU Jinyu, ZHANG Ziying, et al.
舒更解郁方通过调控PI3K/AKT信号通路对围绝经期抑郁症大鼠星形胶质细胞凋亡作用研究
Study on the effect of Shugeng Jieyu Prescription on apoptosis of astrocytes in perimenopausal depression rats by regulating PI3K/AKT signaling pathway
天津中医药, 2025, 42(10): 1310-1318
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2025, 42(10): 1310-1318
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2025.10.15

文章历史

收稿日期: 2025-05-13
舒更解郁方通过调控PI3K/AKT信号通路对围绝经期抑郁症大鼠星形胶质细胞凋亡作用研究
王添 , 刘金雨 , 张紫萦 , 曹雪 , 姜波     
黑龙江中医药大学药物安全性评价中心,哈尔滨 150040
摘要:[目的] 探讨舒更解郁方通过磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路调控围绝经期抑郁症(PMD)大鼠星形胶质细胞(AST)凋亡的作用机制。[方法] 采用大鼠双侧卵巢摘除术结合慢性不可预知温和应激(CUMS)制备PMD模型。将造模成功大鼠随机分为模型组、舒更解郁方低剂量组[2.9 g/(kg·d)]、中剂量组[5.8 g/(kg·d)]、高剂量组[11.6 g/(kg·d)]及逍遥散组,每组10只,并设假手术组作为对照。连续28 d给予应激刺激,并对治疗组大鼠灌胃给药。通过糖水偏好、强迫游泳及新奇摄食实验评估抑郁程度,酶联免疫吸附实验(ELISA)检测海马促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、皮质酮(CORT)浓度,免疫组化检测海马胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测海马半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)、B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、磷酸化PI3K(P-PI3K)、磷酸化Akt(P-Akt)蛋白表达,免疫荧光共定位法检测GFAP与Bax、Bcl-2、Caspase-3蛋白的共定位。[结果] 模型组大鼠表现出抑郁样行为,海马CRH、ACTH、CORT浓度升高,GFAP、Bcl-2、P-PI3K、P-Akt表达降低,Bax、Caspase-3表达增多,Bax阳性细胞和荧光融合增多,Bcl-2阳性细胞和荧光融合减少。舒更解郁方高、中剂量组能显著改善抑郁样行为,降低海马CRH、ACTH、CORT浓度,上调GFAP、Bcl-2、P-PI3K、P-Akt表达,下调Bax、Caspase-3表达,减少Bax阳性细胞及荧光融合,增加Bcl-2阳性细胞及荧光融合(P<0.01或P<0.05)。[结论] 舒更解郁方可激活PI3K/Akt信号通路,抑制海马AST凋亡,从而治疗PMD。
关键词围绝经期抑郁症    PI3K/Akt    细胞凋亡    星形胶质细胞    

围绝经期抑郁症(PMD)是指女性在45~55岁绝经前后因卵巢功能逐渐衰退、雌激素波动或下降而造成的自主神经系统紊乱以及内分泌功能失调。研究表明较绝经前女性相比,围绝经期女性患抑郁症状的可能性要高2~5倍[1]。统计显示,中国53.1%的抑郁症患者存在自杀念头[2]。目前,临床上主要联合使用抗抑郁药物和雌激素替代疗法来缓解PMD。然而,雌激素治疗以及抗抑郁药物的长期使用会产生诸多毒副作用[3]

星形胶质细胞(AST)与PMD的治疗和研究现状密切相关[4],研究表明慢性压力导致小胶质细胞释放炎症因子,并损害神经元和星形胶质细胞诱导的淋巴系统功能,这些影响被认为是抑郁症发生的潜在原因[5]。PMD的动物模型显示AST激活以及神经炎症和神经损伤的增加[6]。另外,磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)通路作为调控细胞凋亡的关键路径之一,其异常的活性状态与神经精神类疾病,尤其是PMD的发生和发展紧密相关。网络药理学的研究表明,某些相关药物能够通过调控PI3K/Akt通路,有效减轻PMD的症状[7]。在最新的研究中,氟西汀联合7,8-二羟黄酮被证实能够通过上调PI3K/Akt通路,显著改善围绝经期患者的抑郁样行为,这一发现为PMD的治疗提供了新的思路[8]

目前有研究发现中医药的治疗方式对于PI3K/Akt通路中的各个凋亡相关因子的表达都有重要影响[9]。舒更解郁方作为逍遥散的加味方,能有效调控PMD大鼠的抑郁样行为[10-11],但其作用机制尚不明确。因此笔者实验采用PMD大鼠动物模型,干预相关信号通路以及AST角度探讨舒更解郁方的作用机制,为后续研究提供实验基础。

1 材料 1.1 实验动物

SPF级雌性SD大鼠70只,体质量在(250 ±30)g,购自黑龙江中医药大学实验动物中心,许可证编号为SYXK(黑)2018-003。所有动物均在温度为(22±2)℃和相对湿度为55%±5%的屏障系统内进行饲养,12 h明暗交替。实验通过黑龙江中医药大学动物伦理委员会批准(2023122903)。

1.2 药物制备

舒更解郁方组成:当归15 g,白芍15 g,柴胡10 g,茯苓15 g,白术15 g,甘草10 g,生姜3 g,薄荷5 g,黄芪15 g,西洋参10 g,小麦30 g,大枣5 g,酸枣仁15 g,柏子仁15 g,五味子10 g,麦冬15 g,以上药物均购自黑龙江中医药大学附属第一医院。组方药物采用水煎法进行配制,煎煮两次,1煎加入10倍水,西洋参先煎30 min,后加入剩余药物,武火煮沸后转文火继续煎煮2 h,分离药液并过滤所剩药渣,二煎再次加入10倍清水,重复上面步骤即可获得药液,将两次所得到的药液混合,浓缩得到90 mL的药液。逍遥散颗粒(批号:Z20003393),15 g/袋,每次1袋,每日两次,购自江西药都樟树制药公司。

1.3 实验主要试剂与仪器

BCA蛋白定量试剂盒(批号P0010),SDS-PAGE凝胶试剂盒(批号112122221128),以上均购自碧云天生物技术有限公司;兔抗B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)多克隆抗体(批号BB09268767)、兔抗Bcl-2相关X蛋白(Bax)多克隆抗体(批号BA12063356)、兔抗半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)多克隆抗体(BA12201441)、羊抗兔免疫球蛋白G(gG)/HRP抗体(批号BA12163708)、羊抗兔IgG/Alexa Fluor 488抗体(批号BA12207661)、羊抗兔IgG/Alexa Fluor 594抗体(批号BB06069470)、兔抗P-PI3K p110 beta(批号BB10293093)、兔抗P-AKT抗体(批号BA01042089),以上均购自北京博奥森生物技术有限公司;大鼠皮质酮(CORT)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)、酶联免疫吸附实验(ELISA)试剂盒(批号分别为MM-0559R2-48T、MM-0565R2-48T、MM-0520R2-48T),均购自江苏酶免实业有限公司。

FW-400A高速万能粉碎机(伟嘉仪器制造有限公司);YS-100光学显微镜(日本NIKON);DYCZ-24DN电泳仪、电转仪(北京六一生物科技有限公司);Gen5酶标仪(哈尔滨圣千进口贸易有限责任公司);Tanon-5200凝胶成像系统(上海天能生命科学有限公司);IRX60倒置显微镜(宁波舜宇仪器有限公司)。

2 方法 2.1 动物造模

将60只SPF级雌性SD大鼠适应性饲养1周后开始造模,参考文献[12-13]采用大鼠双侧卵巢摘除术(OVX)结合慢性不可预知温和应激(CUMS)来制备PMD模型。通过阴道脱落涂片判定OVX是否成功,OVX术后第9天后,连续28 d给予大鼠应激,每天日、夜间各给予大鼠囚禁、夹尾、冰水游泳、禁食、禁水、振动、潮湿垫料中随机1种刺激,其中2 d内刺激不可重复。

2.2 分组及给药

将造模成功的大鼠用随机数字表方式分为模型组,舒更解郁方低、中、高剂量组,逍遥散组。应激刺激的同时进行给药,大鼠等效剂量为2.9 g/kg生药,按照1∶2∶4的比例制备成舒更解郁方低2.9 g/(kg·d)、中5.8 g/(kg·d)、高11.6 g/(kg·d)剂量,制备好的舒更解郁方配制为0.29、0.58、1.16 g/mL的低、中、高剂量组给药,给药体积为10 mL/kg。将逍遥散配制为0.27 g/mL药液,用药体积为10 mL/kg。模型组及假手术组给予等体积生理盐水,分别灌胃给药28 d。

2.3 抑郁行为评价 2.3.1 糖水偏好实验

在大鼠喂养及造模过程中将大鼠饮水瓶始终保持靠右放置,在开始糖水偏好实验前3 d在饲养笼左侧再加一瓶清水,在实验前1 d将右侧清水换为配置好的10%糖水,实验当天给予每只大鼠配置好的10%糖水150 mL放于饲养笼左侧,清水150 mL放于饲养笼右侧。8 h后使用量筒测量并记录饮水瓶中剩余液体体积。以糖水消耗体积/总消耗饮水体积计算大鼠糖水偏好指数。

2.3.2 强迫游泳实验

末次给药前,准备高50 cm底面直径15 cm透明塑料桶,加入室温清水15 cm深,将大鼠放进桶中游泳适应15 min,取出后烘干。次日在同样条件下,记录大鼠在6 min内后4 min中陷入绝望状态时间以及最长单次绝望状态持续时间。

2.3.3 新奇摄食实验

末次给药前,先在规格为70 cm×70 cm×70 cm的实验箱中心放入15 g食物,在大鼠禁食不禁水12 h条件下,随机选择箱子的一角将大鼠放入,给予大鼠5 min适应周围环境,从5 min后开始记录大鼠第一次开始摄食所用时间和总摄食量,每只鼠检测15 min。

2.4 大鼠样本采集

末次给药结束后,所有大鼠禁食不禁水12 h,以3%戊巴比妥钠溶液0.15 mL/100 g腹腔注射麻醉后于腹主动脉取血。常温静置1 h后进行离心,4 000 r/min(离心半径7 cm),15 min,取上层血清,于-20 ℃冰箱中冻存备用。取血完成后,分离大鼠的海马组织以及子宫。

2.5 大鼠指标检测 2.5.1 脏器指数检测

称量子宫脏器湿质量并做记录。子宫脏器指数(mg/g)=大鼠子宫湿质量(mg)/大鼠体质量(g)×100%。

2.5.2 ELISA法检测大鼠海马组织CRH、ACTH、CORT含量

把海马组织进行称质量并记录,组织在放入匀浆机之前按照一定比例加入磷酸盐缓冲溶液(PBS,临用前加入蛋白酶抑制剂),匀浆完成后4 ℃,15 000 r/min(离心半径10 cm),15 min离心,取上清液,之后按照ELISA试剂盒说明书检测CRH、ACTH、CORT含量。

2.5.3 免疫组织化学染色法检测大鼠海马组织GFAP蛋白表达

将大鼠海马组织进行脱水包埋,包埋完成后进行切片,后进行脱蜡、抗原修复、灭活、封闭、一抗孵育4 ℃过夜、二抗增强剂和二抗孵育、配置DAB显色液、用苏木素对组织细胞核进行染色、中性树脂封片,在室温下晾干后在光学显微镜下观察。

2.5.4 蛋白免疫印迹法(Western blot)检测大鼠海马组织Caspse-3、Bcl-2、Bax、P-PI3K、P-Akt蛋白表达

称取大鼠海马组织0.1 g,加入裂解液和蛋白酶抑制剂进行匀浆,取上清液,按照BCA蛋白浓度测定试剂盒说明书检测蛋白浓度。配制SDS-PAGE凝胶电泳,进行转膜、封闭、一抗二抗孵育,放入凝胶成像仪器中避光显影,使用Gradpad软件进行数据统计,分析大鼠海马组织内相关蛋白的表达水平。

2.5.5 免疫荧光双标法检测海马组织GFAP与Bax、Bcl-2、Caspase-3蛋白共定位表达

将大鼠海马组织切片进行脱蜡、抗原修复、灭活、Tritonx-100破膜、即用型羊血清封闭30 min、一抗孵育二抗孵育、滴加DAPI溶液,室温避光孵育5~10 min,之后用PBS冲洗,最后在载玻片上滴加抗荧光淬灭封片液进行封片,待封片结束后在荧光显微镜下观察并拍摄,分析并计算各组平均荧光强度值。

2.6 统计学分析

用SPSS 25.0软件对实验中获得的相关数据进行统计学处理分析。所有实验结果均保留两位小数,数值以均数±标准差(x±s)表示,多组间比较采用单因素ANOVA检验分析,满足正态分布并且方差齐时,两两间比较采用LSD法检验,方差不齐时采用其他方法检测。P<0.05为差异具有统计学意义。实验结果分析完后采用GraphPad Prism 9制作统计图形。

3 实验结果 3.1 舒更解郁方对各组糖水偏好实验的影响

图 1显示,在药物治疗4周后,与假手术组相比,模型组的剩余糖水体积增加,剩余清水体积减小,糖水偏好系数减少,差异具有统计学意义(P < 0.01);与模型组相比,其余各组剩余糖水体积减小,剩余清水体积增加,糖水偏好系数增加,差异有统计学意义(P < 0.01)。

注:K为假手术组;A为模型组;B为舒更解郁方低剂量组;C为舒更解郁方中剂量组;D为舒更解郁方高剂量组;E为逍遥散组;与假手术组比较,**P < 0.01;与模型组比较,##P < 0.01。 图 1 舒更解郁方对各组大鼠糖水偏好实验的影响(x±s Fig. 1 Effect of Shugeng Jieyu Prescription on the sucrose preference test of rats in each group(x±s)
3.2 舒更解郁方对各组大鼠强迫游泳实验的影响

图 2显示,在药物治疗4周后,与假手术组相比,模型组的总绝望状态时间和连续绝望状态时间都增多,差异具有统计学意义(P < 0.01);与模型组相比,其余各组的总绝望状态时间和连续绝望状态时间减少,差异具有统计学意义(P<0.01)。

注:K为假手术组;A为模型组;B为舒更解郁方低剂量组;C为舒更解郁方中剂量组;D为舒更解郁方高剂量组;E为逍遥散组;与假手术组比较,**P<0.01;与模型组比较,##P < 0.01。 图 2 舒更解郁方对各组大鼠强迫游泳实验的影响(x±s Fig. 2 Effect of Shugeng Jieyu Prescription on forced swimming test of rats in each group(x±s)
3.3 舒更解郁方对PMD大鼠新奇摄食实验的影响

图 3显示,在药物治疗4周后,与假手术组相比,模型组剩余食物量增加,开始摄食所用时间增多,差异具有统计学意义(P<0.01)。与模型组相比,各治疗组的剩余食物量减少,开始摄食所用时间减少,差异具有统计学意义(P<0.01)。

注:K为假手术组;A为模型组;B为舒更解郁方低剂量组;C为舒更解郁方中剂量组;D为舒更解郁方高剂量组;E为逍遥散组;与假手术组比较,**P < 0.01;与模型组比较,##P < 0.01。 图 3 舒更解郁方对各组大鼠新奇摄食实验的影响(x±s Fig. 3 Effect of Shugeng Jieyu Prescription on novelty feeding experiment of rats in each group(x±s)
3.4 舒更解郁方对PMD大鼠海马组织CRH、ACTH、CORT的影响

图 4显示,在药物治疗4周后,与假手术组相比,模型组大鼠海马CRH、ACTH、CORT)浓度升高,差异具有统计学意义(P<0.01);与模型组相比,舒更解郁方中剂量与高剂量组大鼠海马CRH、ACTH、CORT浓度降低,差异具有统计学意义(P<0.01)。

注:K为假手术组;A为模型组;B为舒更解郁方低剂量组;C为舒更解郁方中剂量组;D为舒更解郁方高剂量组;E为逍遥散组;与假手术组比较,**P < 0.01;与模型组比较,#P < 0.05,##P < 0.01。 图 4 舒更解郁方对各组大鼠海马CRH、ACTH、CORT的影响(x±s Fig. 4 Effects of Shugeng Jieyu Prescription on CRH, ACTH and CORT in hippocampus of rats in each group(x±s
3.5 舒更解郁方对大鼠海马组织GFAP蛋白表达的影响

图 56显示,在药物治疗4周后,与假手术组相比,模型组大鼠海马组织星形胶质细胞中的GFAP蛋白表达含量减少,差异具有统计学意义(P<0.01);与模型组相比,除低剂量组外,其余各治疗组大鼠海马组织星形胶质细胞的GFAP蛋白表达含量增加,差异具有统计学意义(P<0.01或P<0.05)。

注:A为模型组;B为舒更解郁方低剂量组;C为舒更解郁方中剂量组;D为舒更解郁方高剂量组;E为逍遥散组;K为假手术组。 图 5 舒更解郁方对大鼠海马组织星形胶质细胞中GFAP蛋白表达影响(×200) Fig. 5 Effect of Shugeng Jieyu Prescription on the expression of GFAP protein in astrocytes in hippocampus of rats(×200)
注:K为假手术组;A为模型组;B为舒更解郁方低剂量组;C为舒更解郁方中剂量组;D为舒更解郁方高剂量组;E为逍遥散组;与假手术组比较,**P<0.01;与模型组比较,#P<0.05;##P<0.01。 图 6 舒更解郁方对大鼠海马组织星形胶质细胞中GFAP蛋白表达的影响(x±s Fig. 6 Effect of Shugeng Jieyu Prescription on the expression of GFAP protein in astrocytes in hippocampus of rats(x±s)
3.6 舒更解郁方对大鼠海马组织Caspase-3、Bcl-2、Bax、P-PI3K、P-Akt表达的影响

图 78显示,在药物治疗4周后,与假手术组相比,模型组大鼠海马组织中Bax、Caspase-3蛋白表达水平升高,Bcl-2、P-PI3K、P-Akt蛋白表达水平降低,其差异具有统计学意义(P<0.01);与模型组相比,除低剂量组外,其余各治疗组大鼠海马组织中的Bax、Caspase-3蛋白表达水平明显降低,Bcl-2、P-PI3K、P-Akt蛋白表达水平升高,差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。

注:A为模型组;B为舒更解郁方低剂量组;C为舒更解郁方中剂量组;D为舒更解郁方高剂量组;E为逍遥散组;K为假手术组。 图 7 大鼠海马组织Caspase-3、Bcl-2、Bax、P-PI3K、P-Akt表达结果 Fig. 7 The expression of Caspase-3, Bcl-2, Bax, P-PI3K and P-Akt in hippocampus of rats
注:K为假手术组;A为模型组;B为舒更解郁方低剂量组;C为舒更解郁方中剂量组;D为舒更解郁方高剂量组;E为逍遥散组;与假手术组比较,**P<0.01;与模型组进行比较,#P<0.05,##P<0.01。 图 8 大鼠海马组织Caspase-3、Bcl-2、Bax、P-PI3K、P-Akt表达结果(x±s Fig. 8 The expression of Caspase-3, Bcl-2, Bax, P-PI3K and P-Akt in hippocampus of rats(x±s)
3.7 舒更解郁方对大鼠海马组织GFAP与Bax、Bcl-2、Caspase-3蛋白共定位表达的影响

图 9101112显示,在药物治疗4周后,与假手术组相比,模型组大鼠海马组织中Bax、Caspase-3阳性细胞与荧光融合增加,Bcl-2阳性细胞和荧光融合减少,差异具有统计学意义(P<0.01);与模型组相比,除低剂量组外,各治疗组大鼠海马组织中Bax、Caspase-3阳性细胞和荧光融合减少,Bcl-2阳性细胞和荧光融合增加,差异具有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。

注:A为模型组;B为舒更解郁方低剂量组;C为舒更解郁方中剂量组;D为舒更解郁方高剂量组;E为逍遥散组;K为假手术组;蓝色荧光为细胞核,黄色荧光为Bax与GFAP图像融合的颜色。 图 9 舒更解郁方对大鼠海马组织Bax与GFAP蛋白共定位表达影响(×400) Fig. 9 Effect of Shugeng Jieyu Prescription on the co-localization expression of Bax and GFAP protein in hippocampus of rats(×400)
注:A为模型组;B为舒更解郁方低剂量组;C为舒更解郁方中剂量组;D为舒更解郁方高剂量组;E为逍遥散组;K为假手术组;蓝色荧光为细胞核,黄色荧光为Caspase-3与GFAP图像融合的颜色。 图 10 舒更解郁方对大鼠海马组织Caspase-3与GFAP蛋白共定位表达影响(×400) Fig. 10 Effect of Shugeng Jieyu Prescription on the co-localization expression of Caspase-3 and GFAP protein in hippocampus of rats(×400)
注:A为模型组;B为舒更解郁方低剂量组;C为舒更解郁方中剂量组;D为舒更解郁方高剂量组;E为逍遥散组;K为假手术组;蓝色荧光为细胞核,黄色荧光为Bcl-2与GFAP图像融合的颜色。 图 11 舒更解郁方对大鼠海马组织Bcl-2与GFAP蛋白共定位表达影响(×400) Fig. 11 Effect of Shugeng Jieyu Prescription on co-localization expression of Bcl-2 and GFAP protein in hippocampus of rats(×400)
注:K为假手术组;A为模型组;B为舒更解郁方低剂量组;C为舒更解郁方中剂量组;D为舒更解郁方高剂量组;E为逍遥散组;与假手术组进行比较,**P<0.01;与模型组比较,#P<0.05,##P<0.01。 图 12 舒更解郁方对大鼠海马组织Bax与GFAP、Bcl-2与GFAP、Caspase-3与GFAP蛋白共定位表达的影响(x±s Fig. 12 Effect of Shugeng Jieyu Prescription on co-localization expression of Bax and GFAP, Bcl-2 and GFAP, Caspase-3 and GFAP protein in hippocampus of rats(x±s)
4 讨论

中医认为PMD的发生与肾虚肝郁导致的多脏腑功能失调紧密相关。《素问·上古天真论篇》指出,女子在七七之年,肾气逐渐衰退,天癸将竭,这是身体衰老的征象,也是此阶段出现各种疾病包括PMD的根本原因。此外,PMD的发病还与肝、心、脾等脏腑的功能异常密切相关[14]。在深入探讨PMD的病因病机时,笔者注意到肾虚与肝郁是两大核心要素。这种病理状态在PMD患者中尤为显著,表现为失眠、烦躁不安、潮热盗汗等一系列症状。

针对PMD的病理特点,本研究采用了舒更解郁方进行治疗,该方含多味中药,各具药理作用,共调PMD病理环节。首先,柴胡能够调达肝气,缓解肝郁导致的气血不畅。当归和白芍则养肝助肝,同时制约柴胡的疏泄太过。五味子能够改善肾虚导致的心神不宁。其次,酸枣仁、柏子仁、小麦、大枣等药则养心安神。西洋参和麦冬对于改善PMD患者潮热盗汗等症状具有显著效果。再者,黄芪、白术、茯苓、甘草能够促进气血生化之源的恢复,从而改善PMD患者的整体身体状况。薄荷助疏肝郁,生姜温胃,甘草调和药性,使全方更加平和。

通过现代药理研究,笔者发现舒更解郁方中的药物成分具有多种药理活性。例如,柴胡中的柴胡皂苷具有抗抑郁作用,能够改善抑郁症状[15];当归和白芍中的活性成分则具有调节免疫功能、改善微循环等作用[16-17];五味子和酸枣仁中的成分则具有镇静催眠、抗焦虑等功效[18]。结合PMD的病理特点和舒更解郁方的药物组成,笔者可以进一步阐释该方治疗PMD的作用机制。舒更解郁方通过疏肝解郁、补肾宁心、养心安神、补气养阴和健脾益气等多种药理作用,共同调节PMD患者的多脏腑功能失调,从而显著改善其抑郁样行为。这一作用机制不仅符合中医的整体观念和辨证施治原则,也得到了现代药理研究的支持。本研究发现,经舒更解郁方治疗的大鼠精神状态平稳,糖水偏好系数增加,强迫游泳总绝望状态时间和连续绝望状态时间均显著减少,摄食时间减少,提示该方能够显著改善大鼠的抑郁样行为,这一实验结果进一步验证了舒更解郁方治疗PMD的有效性和可行性。

围绝经期期间,下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴的功能衰退,肾精匮乏,情志郁结表现抑郁样,与现代医学因缺乏雌激素保护的海马易出现神经元新生功能障碍的理论相吻合。HPA轴的过度激活是PMD常见的内分泌异常,在生理情况下,下丘脑室旁核合成分泌CRH,刺激腺垂体合成释放ACTH到血液中,ACTH到达肾上腺皮质后刺激合成CORT,CORT会负回馈调节作用于垂体和下丘脑,从而抑制CRH和ACTH的分泌,形成了HPA轴的稳态调控过程[19-20]。慢性应激会使大鼠HPA轴功能发生异常改变,CORT、ACTH和CRH处于持续高水平状态。实验结果也表明,模型组大鼠HPA轴处于过度激活状态,各治疗组的HPA轴功能亢进得到了不同程度的缓解,舒更解郁方可以通过抑制HPA轴的过度激活,减少CRH、ACTH、CORT的分泌,从而改善大鼠的抑郁状态。

同时围绝经期女性长期的应激会造成AST介导的神经元凋亡,增加了PMD的风险。在AST表达的标志物中,GFAP是一种关键的中间丝蛋白,参与和维持大多数反应性和非反应性AST的细胞骨架结构[21]。当机体处于应激状态时,AST就会被激活,同时GFAP表达增多。因此,GFAP的表达情况从某种程度上可以反映AST的结构功能变化。有动物实验表明,PMD大鼠PFC、海马体和杏仁核中的GFAP阳性细胞的数量和密度降低,同时它们的形态和功能发生了变化[22]。本实验结果发现,与假手术组相比,模型组大鼠海马组织中GFAP表达水平明显降低,其余治疗组大鼠海马组织中GFAP的表达情况出现不同程度的增多,舒更解郁方中剂量组和高剂量组尤为显著。

PI3K/Akt通路是药物作用于神经系统疾病发挥保护作用的重要途径,也是现已被证明参与细胞存活和抑郁症治疗的通路之一。在正常情况下,上游信号首先通过促进PI3K蛋白磷酸化激活PI3K蛋白,激活后的PI3K可促进其下游信号分子Akt的磷酸化活化,活化的Akt随后可诱导Bax、Bcl-2等促凋亡蛋白泛素化和水解,从而抑制细胞凋亡[23]。凋亡是由过度激活Caspase-3引发的,在线粒体途径中,释放到细胞质中的细胞色素C(cyt-c)可以与凋亡相关因子1(Apat-1)结合,最终激活Caspase-3,诱导细胞凋亡[24]。Bax是Bcl-2家族的促凋亡蛋白,通过增加线粒体膜通透性来促进cyt-c的释放;而抗凋亡分子Bcl-2抑制cyt-c的释放和细胞凋亡。因此当PI3K/Akt激活下游抗凋亡蛋白后,进而抑制了线粒体中cyt-c的释放和Caspase-3蛋白的激活,发挥抗凋亡作用。有研究证明,在分子水平上,可能通过调节PI3K/Akt级联对凋亡相关蛋白(Bax、Bcl-2、Caspase-3)的表达,从而抑制神经细胞凋亡,为进一步研究抗抑郁药物治疗提供新思路[25]。本实验研究发现,与假手术组相比较,PMD大鼠海马组织中的P-PI3K、P-Akt表达水平明显降低,Bax阳性细胞和荧光融合增多,Bcl-2阳性细胞和荧光融合减少,因此推测可能是在给予大鼠刺激之后PI3K/Akt通路活性降低,造成的海马组织凋亡增加。

综上所述,舒更解郁方可以有效改善大鼠的抑郁样行为,减少CRH、ACTH、CORT的分泌,维持HPA轴的稳定,激活PI3K/Akt信号通路,从而抑制海马AST凋亡,发挥对PMD的治疗作用。

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Study on the effect of Shugeng Jieyu Prescription on apoptosis of astrocytes in perimenopausal depression rats by regulating PI3K/AKT signaling pathway
WANG Tian , LIU Jinyu , ZHANG Ziying , CAO Xue , JIANG Bo     
Center for Drug Safety Evaluation, Heilongjiang University of Chinese Medicine, Harbin 150040, China
Abstract: [Objective] To investigate the mechanism of Shugeng Jieyu Prescription in regulating the apoptosis of astrocytes(AST) in perimenopausal depression(PMD) rats through phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B(PI3K/Akt) signaling pathway. [Methods] PMD model was established by bilateral ovariectomy combined with chronic unpredictable mild stress(CUMS) in rats. The successful model rats were randomly divided into model group, Shugeng Jieyu Prescription low[2.9 g/(kg·d)], medium[5.8 g/(kg·d)], high dose group[11.6 g/(kg·d)] and Xiaoyao Powder group, 10 rats in each group, and sham operation group was set as control. Stress stimulation was given for 28 consecutive days, and the rats in the treatment group were given intragastric administration. The degree of depression was evaluated by sucrose preference test, forced swimming test and novelty feeding test. The concentration of corticotropin-releasing hormone(CRH), adrenocorticotropic hormone(ACTH) and corticosterone(CORT) in hippocampus was detected by ELISA. The expression of glial fibrillary acidic protein(GFAP) protein in hippocampus was detected by immunohistochemistry. The expression of Caspase-3, B-cell lymphoma-2(Bcl-2), BCL-2-associated X protein(Bax), phosphorylated PI3K and phosphorylated Akt protein in hippocampus was detected by Western blot. The co-localization of GFAP with Bax, Bcl-2 and Caspase-3 protein was detected by immunofluorescence co-localization. [Results] The rats in the model group showed depression-like behavior, the concentration of CRH, ACTH and CORT in hippocampus increased, the expression of GFAP, Bcl-2, P-PI3K and P-Akt decreased, the expression of Bax and Caspase-3 increased, the number of Bax positive cells and fluorescence fusion increased, and the number of Bcl-2 positive cells and fluorescence fusion decreased. The high and middle dose groups of Shugeng Jieyu Prescription could significantly improve depression-like behavior, reduce the concentration of CRH, ACTH and CORT in hippocampus, up-regulate the expression of GFAP, Bcl-2, P-PI3K and P-Akt, down-regulate the expression of Bax and Caspase-3, reduce Bax positive cells and fluorescence fusion, and increase Bcl-2 positive cells and fluorescence fusion(P < 0.01 or P < 0.05). [Conclusion] Shugeng Jieyu Prescription can activate PI3K/Akt signaling pathway, inhibit the apoptosis of hippocampal AST, and treat PMD.
Key words: perimenopausal depression    PI3K/Akt    cell apoptosis    astrocytes